Question

8．氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣的平衡常數(shù)見下表：

	N2+3H2?2NH3
溫度	25℃	200℃	400℃	600℃
平衡常數(shù)K	5×108	650	0.507	0.01

（1）工業(yè)上合成氨的溫度一般控制在500℃，原因是催化劑的活性溫度且反應(yīng)速率較快．
（2）在2L密閉容器中加入1mol氮?dú)夂?mol氫氣，進(jìn)行工業(yè)合成氨的模擬實(shí)驗(yàn)，若2分鐘后，容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來的0.8倍，則0到2分鐘，氨氣的反應(yīng)速率為0.2mol/（L•min）．
（3）下列說法能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是AB
A．氣體的平均分子量不再變化             B．密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
C．v （N₂）=2v （NH₃）                      D．氣體的密度不再變化
（4）下列措施，既能加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，又能增大轉(zhuǎn)化率的是B
A．使用催化劑     B．縮小容器體積      C．提高反應(yīng)溫度     D．移走NH₃
（5）常溫下，在氨水中加入一定量的氯化銨晶體，下列說法錯(cuò)誤的是AD．
A．溶液的pH增大    B．氨水的電離度減小    C．c（OH^-）減小    D．c（NH₄⁺）減小
（6）將氨水與鹽酸等濃度等體積混合，下列做法能使c（NH₄⁺）與c（Cl^-）比值變大的是AC
A． 加入固體氯化銨                B．通入少量氯化氫
C． 降低溶液溫度                  D．加入少量固體氫氧化鈉．

Answer 1

分析 （1）N₂+3H₂?2NH₃該反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng)，要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，應(yīng)降低溫度，但溫度過低反應(yīng)速率過小，不利于工業(yè)生成效益；溫度越高，反應(yīng)速率越大，所以應(yīng)適當(dāng)升高溫度，使反應(yīng)速率增大；使用催化劑也能增大反應(yīng)速率，但在500℃左右時(shí)催化劑的活性最大，所以選擇采用500℃左右的溫度；
（2）密閉容器中，氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，壓強(qiáng)為反應(yīng)前的0.8倍，反應(yīng)后的物質(zhì)的量為反應(yīng)前的0.8倍，利用差量法計(jì)算出生成氨氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)反應(yīng)速率表達(dá)式計(jì)算出0到2分鐘氨氣的平均反應(yīng)速率；
（3）根據(jù)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，一定滿足正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度、百分含量不再變化，據(jù)此進(jìn)行判斷；
（4）能加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，可以增大了壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物濃度、升高溫度；增大反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率，說明平衡向著正向移動(dòng)，據(jù)此進(jìn)行分析；
（5）氨水中存在電離平衡，根據(jù)影響電離平衡的因素進(jìn)行判斷；
（6）氨水與鹽酸等濃度等體積混合，反應(yīng)后生成了氯化銨溶液，根據(jù)影響銨離子水解的因素進(jìn)行分析．

解答 解：（1）升高溫度可增大反應(yīng)速率，提高產(chǎn)量，工業(yè)上合成氨的溫度一般控制在500℃，原因主要是從反應(yīng)的速率角度來考慮的，因?yàn)榇呋瘎┑幕钚詼囟惹曳磻?yīng)速率較快，該溫度時(shí)，催化劑的活性最大，有利于增大反應(yīng)速率，提高產(chǎn)量，
故答案為：催化劑的活性溫度且反應(yīng)速率較快；
（2）若2分鐘后，容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來的0.8倍，說明反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少了0.2×（1mol+3mol）=0.8mol，
則 N₂+3H₂?2NH₃ 減少 的△n
     1     3         2                2
                      n                0.8mol
解得：n=0.8mol，
0到2分鐘氨氣的平均反應(yīng)速率為：v（NH₃）=$\frac{0.8mol}{\frac{2L}{2min}}$=0.2 mol/（L•min），
故答案為：0.2；
（3）A．該反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，氣體的物質(zhì)的量逐漸減小，而氣體的質(zhì)量不變，所以氣體的平均摩爾質(zhì)量為變化的量，若氣體的平均分子量不再變化，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故A正確；
B． 該反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，氣體的物質(zhì)的量逐漸減小，容器內(nèi)的壓強(qiáng)是個(gè)變化的量，若密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故B正確；
C．v（N₂）=2v（NH₃），沒有告訴是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，且不滿足二者的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系，說明沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
D．該反應(yīng)兩邊都是氣體，氣體的質(zhì)量始終不變，容器的容積不變，所以氣體的密度始終不變，所以密度不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故D錯(cuò)誤；
故選AB；
（4）A．使用催化劑，加快了反應(yīng)速率，但是不影響化學(xué)平衡，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變，故A錯(cuò)誤；
B．縮小容器體積，增大了壓強(qiáng)，增大了反應(yīng)速率，平衡向著正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；
C．提高反應(yīng)溫度，增大了反應(yīng)速率，但是平衡向著逆向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率減小，故C錯(cuò)誤；
D．移走氨氣，反應(yīng)物減小，正逆反應(yīng)都將速率都減小，故D錯(cuò)誤；
故選B；
（5）A．氨水中加入氯化銨，溶液中銨離子濃度增大，抑制了一水合氨的電離，溶液中氫氧根離子濃度減小，溶液的pH減小，故A錯(cuò)誤；
B．氨水中銨離子濃度增大，一水合氨的電離平衡向著逆向移動(dòng)，所以氨水的電離度減小，故B正確；
C．氨水中的銨離子濃度增大，溶液中氫氧根離子濃度減小，c（OH^-）減小，故C正確；
D．加入了氯化銨，溶液中銨離子濃度增大，故D錯(cuò)誤；
故選AD；
（6）將氨水與鹽酸等濃度等體積混合，反應(yīng)后的溶液為氯化銨溶液，
A．加入固體氯化銨，溶液中銨離子濃度增大，銨離子水解程度減小，則銨根離子濃度增大，且銨根離子增大的程度比氯離子增大的程度多，銨根離子與氯離子的比值變大，故A正確；
B．通入少量氯化氫，盡管抑制了銨離子的水解，但是溶液中增加的氯離子的物質(zhì)的量大于增加的銨離子的物質(zhì)的量，銨離子與氯離子的濃度之比變小，故B錯(cuò)誤；
C．降低溶液溫度，銨離子的水解程度減小，銨離子與氯離子的濃度之比增大，故C正確；
D．加入少量固體氫氧化鈉，溶液中銨離子的物質(zhì)的量減小，銨離子與氯離子的物質(zhì)的量之比減小，故D錯(cuò)誤；
故選AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡的影響因素的分析、鹽的水解應(yīng)用等知識(shí)，題目難度中等，試題涉及的內(nèi)容較多，題量較大，充分考查了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況．